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WO2008128360A1 - Usable space having external microbe suppression - Google Patents

Usable space having external microbe suppression Download PDF

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Publication number
WO2008128360A1
WO2008128360A1 PCT/CH2007/000191 CH2007000191W WO2008128360A1 WO 2008128360 A1 WO2008128360 A1 WO 2008128360A1 CH 2007000191 W CH2007000191 W CH 2007000191W WO 2008128360 A1 WO2008128360 A1 WO 2008128360A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
copper
space
subspace
alloy
chamber
Prior art date
Application number
PCT/CH2007/000191
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ernst LÖBACH
Original Assignee
Liconic Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Liconic Ag filed Critical Liconic Ag
Priority to PCT/CH2007/000191 priority Critical patent/WO2008128360A1/en
Publication of WO2008128360A1 publication Critical patent/WO2008128360A1/en

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L1/00—Enclosures; Chambers
    • B01L1/02—Air-pressure chambers; Air-locks therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/12—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
    • C12M41/14—Incubators; Climatic chambers

Definitions

  • the invention relates to a device with a usable space for storing and / or preparing biological samples and / or goods, in particular an air-conditioning cabinet, according to the preamble of the independent. Claims.
  • a typical climatic cabinet has a utility room for receiving biological samples and may be used as an incubator or refrigerator, e.g. in biological laboratories.
  • Br must generally be set to a defined starting state (zero state, "reset") before the input of samples, in particular the Mutzraum, a possible built-in mechanical structures, be free from germs of any kind.
  • the germs intended for storage, cultivation and propagation are transported through special loading hatches or simply manually through the front door into the working space .
  • the media required for storage, cultivation or multiplication of the useful germs are either automatically added to the mutzraum together with the useful germs or later.
  • the biological task exact climatic conditions, especially in zug on temperature, humidity and gas atmosphere, must be given.
  • the biological task requires that only the useful germs thrive or conserve in the working area.
  • other germs in particular harmful germs, in the following referred to as foreign germs, can be introduced during their storage, cultivation and / or propagation, which may have a negative or even destructive effect on the Kutzkaime.
  • the present invention therefore has as its object the obstruction of the propagation of introduced foreign germs and, in the most favorable case, even killing these germs without impairing the useful germs.
  • the foreign germs pass either airborne from the gas phase or object-worn, for example, over the user's hands, sample containers or sample manipulators into the mutzraum. From the intake air, for example, foreign germs are transported airborne through the leaks of the useful space container, in particular at the edges of access openings, and through the access openings themselves, especially during manual or automatic sample changes during the breeding or storage phase.
  • the invention is based on the idea that foreign nuclei must be located either on surfaces or in the air space within the useful space due to random events.
  • the invention is based, in a first aspect of the Gadanke, on killing the airborne foreign germs directly or indirectly. In a second case She is based on this; to kill or at least prevent growth on solid, moist or in liquid sites foreign germs, as far as the Nutzkeirae are not destroyed or disturbed.
  • the device is designed so as to allow sterilization of the air in the working space after the samples have been taken, i. during the presence of the samples in the work space.
  • a sterilization of the air should not affect the simultaneous development of the NutzkeiTne.
  • the UV radiation is preferably shielded from the useful germs located in the useful space (20).
  • the air in the working space 20 is set in circulation and passed completely or partially through a subspace (40), which is penetrated by germicidal ultraviolet radiation.
  • a second aspect of the invention relates to the killing or obstruction of foreign objects in places that are not necessarily reached by the UV radiation, either because they are in design-related niches and columns, or if it is because the foreign nuclei in immediate nearer to be protected useful germs.
  • At least a part of the surfaces of the useful space is designed for the emission of copper ions.
  • this part of the surfaces is made of an alloy comprising pluck and nails.
  • FIG. 1 shows a section through a climatic chamber.
  • Fig. 1 shows a schematic, vertical section through a climatic cabinet 48. He has a Nutsraum 20, in which fittings 25 are provided. This may be, for example, one or more storage shafts for receiving several laboratory samples on top of each other. Further, in the work space 20, e.g. a transport device for manipulating the stored in the internals 25 laboratory samples may be provided. A user door consisting of outside door 27 and inside door 26 allows manual access to the utility room. Additionally or alternatively, an automated door may be provided for access by robot. An example of a corresponding device is e.g. in US Pat. No. 6,478,524.
  • a subspace 40 is further arranged, through which circulates air with a fan 42 from the rest of Mutsraum.
  • the subspace 40 is arranged vertically, a lower air inlet opening 44 and an upper air outlet opening in the area of the fan 42 suit.
  • the climatic chamber is using funds; which are directed to the fact that all in the Nutsraum 20 foreign germs that are still airborne, are intercepted and killed.
  • the curly arrows 22 are the Indicate air movement within the usable space 20 including the subspace 40.
  • the internal air delivery is, as mentioned, forced by a fan 42, which sits at one end of the subspace 40.
  • the air inlet opening 44 at the other end of the subspace 40 and the air outlet opening on the fan 42 are barred or provided with labyrinths, so that no direct light from the lumen of the subspace can get into the rest of the lumen of the work space.
  • an outside air flow 41 is forced by means of fan 39 between the pre-air opening 38 and the exhaust opening 29. This air flow 41 serves to cool a suitable UV emitter, which sits concentrically in the quartz tube 8.
  • the air streams 22 and 41 are completely decoupled and thus the energy exchange between the lumens of 8 and 40 largely, especially because of the very weak thermal conductivity of the quartz glass of 8.
  • the electrical heat loss of the UV lamp 21 can almost completely with the air flow 41 are discharged, except for a rest, which is caught by the temperature control of the climatic chamber.
  • UV lamps 21 are also relatively higher power than previously possible.
  • the glasses of both the tube 8 and the UV emitter 21 have the same spectral transmittance for the characteristic wavelengths of a suitable UV emitter, in particular 254 nm, but not for the ozonogenic UV radiation, so that the air in the partial room 40 is acted upon by germicidal but not ozonogenic radiation.
  • the partial space wall 47 preferably bears transverse webs 45 on the side facing the UV emitter 21, which effect a swirling of the flow 22, such that airborne germs on the inner UV emitter surfaces of the partial space 40 are liable to adhere with great probability.
  • At least a part or surfaces of the subspace 40 are preferably coated with titanium dioxide, in particular titanium oxide particles 46. It is known that titanium dioxide particles have a strong catalytic effect, which kills bacteria of diverse species under the irradiation of UV light, in particular in conjunction with the high humidity in the flowing air 22.
  • the probability of destroying a free air-borne foreign germ with one or more UV light quanta is smaller by orders of magnitude, that is negligible, than that of a foreign germ accommodated on a wall.
  • the foreign nucleation strategy described so far thus provides i.a. to fix the initially airborne introduced Premdkeime as quickly as possible to surfaces that are acted upon by UV light.
  • premi-germs part of the introduced premi-germs will also be accommodated outside the UV-irradiated areas, especially near the beneficial germs, which may not be exposed to UV radiation by intention.
  • another strategy must be pursued.
  • Cu ions copper ions
  • microorganisms such as viruses, bacteria, fungi, etc. have a killing or at least growth-inhibiting effect. vice On the other hand, microorganisms that are resistant to Cu ions are virtually unknown.
  • a probable explanation is the disruption or blockage of the redox systems in the cytochrome complexes of the mitochondrial respiratory chain of the microorganisms by Cu ions in the cell fluid (see E. Strasburger, Textbook of botany, 35th edition, 2002, 3 321).
  • the Cu ions directly attack the mentioned ionic redox couple by electron scavenging.
  • the energy-supplying electron transport in the respiratory chain as a central metabolic function comes to a standstill.
  • Cu-ion supplying surfaces in the utility rooms of climatic cabinets are known per se for a long time.
  • this technique has not prevailed because copper surfaces, are unstable to the changing atmospheric conditions within the mining areas and are passivated after more or less long periods of time ; in the sense that they can donate little or no more Cu ions in an aqueous medium.
  • a closed copper sulfide surface is not at all, a closed copper (II) oxide surface is almost unable to form Cu ions.
  • the storage shafts for receiving the laboratory samples with copper-ion emitting surfaces may be configured or consist at least partially of a copper-nickel alloy.
  • the surfaces mentioned can now be solid or only superficially made of Cu-ion supplying materials.
  • the materials must be chosen so that on the one hand the surfaces are stable, on the other hand they are able to release Cu ions in sufficient quantities. So a compromise between Cu-ion activity and surface passivity has to be found.
  • the said objects or the substrates of the surfaces are made of an alloy comprising copper and nickel, in particular a copper-nickel alloy, with a nickel content of between 10% and 30%.
  • the copper content should be at least 70, but not more than 90%.
  • An object made of this material automatically overlaps normality. aphot or after chemical treatment with a nickel hydroxide layer, which exerts a passivating effect on the surface on the one hand and on the other hand still enough Cu ions from deeper layers delivers.
  • concentration interval of 10% to 30% nickel gives the optimum in terms of the desired compromise mentioned above.
  • the objects made of aluminum can first be treated by conventional anodic oxidation processes and subsequently the conventionally produced oxide layers can be penetrated by means of copper salt solution using alternating current with copper.
  • objects made of aluminum or aluminum alloys in the work space such as e.g. Parts of the internals 25, be provided on its surface with a copper-containing layer.
  • the invention also relates to the method described above for producing these objects.

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Abstract

In the usable space of a device for the storage/preparation of biological samples, a UV sterilization device having a UV lamp (21) is provided. Said UV lamp is arranged in a dedicated partial space (40) in which the usable microbes are not present, so that the UV light cannot reach the usable microbes. This permits a substantial reduction of air-borne microbes in the circulating air, even during the intended operation of the device. In addition, at least part of the surfaces of the usable space is made of a copper-nickel alloy, which prevents the growth of harmful external microbes on the surface.

Description

Nutzraum mit Fremdkeimunterdrückrung Workspace with Fremdkeimunterdrückrung
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung mit Nutzraum zur Aufbewahrung und/oder Präparation biologi- scher Proben und/oder Güter, insbesondere einen Klima- schrank, gemäss Oberbegriff der unabhängigen. Ansprüche.The invention relates to a device with a usable space for storing and / or preparing biological samples and / or goods, in particular an air-conditioning cabinet, according to the preamble of the independent. Claims.
Ein typischer Klimaachrank besitzt einen Nutzraum zur Aufnahme biologischer Proben und kann als Brutschrank (Inkubator) oder Kühlschrank, z.B. in biolo- gischen Laboratorien, verwendet werden. Br muss im Allge- meinen vor dar Eingabe von Proben in einen definierten Anfangszustand {Nullszustand, „Reset") gesetzt werden, insbesondere rauss der Mutzraum, einechliasslich eingebau- ter mechanischer Strukturen, frei sein von Keimen mög- lichst jeglicher Art.A typical climatic cabinet has a utility room for receiving biological samples and may be used as an incubator or refrigerator, e.g. in biological laboratories. Br must generally be set to a defined starting state (zero state, "reset") before the input of samples, in particular the Mutzraum, a possible built-in mechanical structures, be free from germs of any kind.
Während der Herstellung dieses Anfangazustan- des müssen für Mikroorganismen lebensfeindliche Bedingun- gen im Nutzraum herrschen und dieser muss frei sein von biologischen Proben jeglicher Art, sowie deren. Währme- dien.During the production of this initial condition, hostile conditions must prevail for microorganisms and this must be free from biological samples of any kind, as well as their. Currencies.
Itn Allgemeinen werden unmittelbar nach Her- stellung des keimfreien Anfangszustandee die zur Lage- rung, Anzucht und Vermehrung bestimmten Keime, im Folgen- den kurz Nutzkeime genannt, mittele automatisierter Lade- einrichtung durch besondere Ladeluken oder aber einfach manuell durch die Fronttûre in den Nutzraum gebracht. Die für Lagerung, Anzucht oder Vermehrung der Nutzkeime er- forderlichen, Medien werden entweder gemeinsam mit den Nutzkeimen oder später automatisiert in den Mutzraum ge- geben. Die der biologischen Aufgabenstellung entsprechen- der), exakten klimatischen Bedingungen, insbesondere in Be- zug auf Temperatur, Luftfeuchte und Gasatmosphäre, müssen gegeben sein.In general, immediately after the germ-free initial state has been established, the germs intended for storage, cultivation and propagation, hereinafter referred to as useful germs, are transported through special loading hatches or simply manually through the front door into the working space , The media required for storage, cultivation or multiplication of the useful germs are either automatically added to the mutzraum together with the useful germs or later. The biological task), exact climatic conditions, especially in zug on temperature, humidity and gas atmosphere, must be given.
Im Allgemeinen verlangt die biologische Auf- gabenstellung, dass im Nutzraum ausschliesslich die Nutz- keime gedeihen oder konserviert werden. Während deren La- gerung, Anzucht und/oder Vermehrung können jedoch infolge zufälliger Ereignisse sowie aufgrund betriebsbedingter Operationen/Manipulationen andere Keime, insbesondere schädliche Keime, im Folgenden kurz Fremdkeime genannt, eingeschleppt werden, welche auf die Kutzkaime hinderlich oder gar zerstörerisch einwirken können. Die vorliegende Erfindung stellt sich deshalb die Aufgabe, die Vermehrung eingeschleppter Fremdkeime zu behindern und im günstigs- ten Falle diese Fretndkeime sogar abzutöten, ohne die Nutzkeime zu beeinträchtigen.In general, the biological task requires that only the useful germs thrive or conserve in the working area. However, as a result of accidental events and due to operational operations / manipulations, other germs, in particular harmful germs, in the following referred to as foreign germs, can be introduced during their storage, cultivation and / or propagation, which may have a negative or even destructive effect on the Kutzkaime. The present invention therefore has as its object the obstruction of the propagation of introduced foreign germs and, in the most favorable case, even killing these germs without impairing the useful germs.
Im Wesentlichen gelangen die Fremdkeime ent- weder luftgetragen aus dar Gasphase oder objektgetragen zum Beispiel über Hände des Benutzers, Probenbehältnisse oder Probenmanipulatoren in den Mutzraum. Aus der Urage- bungsluft gelangen Fremdkeime zum Beispiel luftgetragen über die Undichtigkeiten des Nutzraumbehältnisses, insbe- sondere an den Rändern dar Zugangsöffnungen, sowie durch die Zugangsöffnungen selbst, vor allem während daa manu- ellen oder automatischen Probenwechsels während der Zucht- oder Lagerphaee.Essentially, the foreign germs pass either airborne from the gas phase or object-worn, for example, over the user's hands, sample containers or sample manipulators into the mutzraum. From the intake air, for example, foreign germs are transported airborne through the leaks of the useful space container, in particular at the edges of access openings, and through the access openings themselves, especially during manual or automatic sample changes during the breeding or storage phase.
Die Erfindung geht nun von der Ueberlegung aus, dass sich Fremdkeime aufgrund zufälliger Ereignisse entweder auf Oberflachen oder im Luftraum innerhalb des Nutzraumes befinden müssen .The invention is based on the idea that foreign nuclei must be located either on surfaces or in the air space within the useful space due to random events.
Solange diese Fremdkeime luftgetragen sind, können sie sich nicht vermehren. Erst wenn sich Fremdkei- me auf festen, flüssigen Oberflächen oder in Flüssigkei- ten selbst niederlassen können, ist eine Grundvorausset- zung für deren Varmehrung erfüllt.As long as these foreign germs are airborne, they can not multiply. Only when foreign matter is able to settle on solid, liquid surfaces or in liquids itself is a basic prerequisite for their growth multiplied.
Der Erfindung liegt in einem ersten Aspekt der Gadanke zugrunde, die luftgetragenen Fremdkeime un- mittelbar oder mittelbar abzutöten. In einem zweiten As- pekt basiert sie darauf; die an festen, feuchten oder in flüssigen Stellen angesiedelten Fremdkeime abzutöten oder zumindest am Wachstum zu hindern, soweit dadurch die Nutzkeirae nicht zerstört oder gestόrt werden.The invention is based, in a first aspect of the Gadanke, on killing the airborne foreign germs directly or indirectly. In a second case She is based on this; to kill or at least prevent growth on solid, moist or in liquid sites foreign germs, as far as the Nutzkeirae are not destroyed or disturbed.
Gemäss dem ersten Aspekt der Erfindung ist die Einrichtung so ausgestaltet, dass sie eine Entkeimung der Luft im Nutzraum erlaubt, und zwar nach der Aufnahme der Proben, d.h. während der Anwesenheit der Proben im Nutzraum. Mit anderen Worten soll eine Entkeimung der Luft die gleichzeitige Entwicklung der Nutzkeiτne nicht beeinträchtigen.According to the first aspect of the invention, the device is designed so as to allow sterilization of the air in the working space after the samples have been taken, i. during the presence of the samples in the work space. In other words, a sterilization of the air should not affect the simultaneous development of the NutzkeiTne.
Vorzugsweise wird zu diesem Zweck die UV- Strahlung von den sich im Nutzraum (20) befindlichen Nutzkeimen abgeschirmt.For this purpose, the UV radiation is preferably shielded from the useful germs located in the useful space (20).
Vorzugsweise wird die im Nutzraum 20 befind- liche Luft in Zirkulation versetzt und ganz oder teilwei- se durch einen Teilraum (40) geleitet, welcher von keim- tötender Ultraviolett-Strahlung durchsetzt wird.Preferably, the air in the working space 20 is set in circulation and passed completely or partially through a subspace (40), which is penetrated by germicidal ultraviolet radiation.
Bin zweiter Aspekt der Erfindung betrifft die Abtötung oder die Behinderung von Fremdkeitnen an Stellen, die nicht unbedingt von der UV-Strahlung erreicht werden, sei es, weil diese in bauartbedingten Nischen und Spalten liegen, oder sei es, weil sich die Fremdkeime in unmit- telbarer Nähe der zu schonenden Nutzkeime befinden.A second aspect of the invention relates to the killing or obstruction of foreign objects in places that are not necessarily reached by the UV radiation, either because they are in design-related niches and columns, or if it is because the foreign nuclei in immediate nearer to be protected useful germs.
Hierzu ist mindestens ein Teil der Oberflä- chen des Nutzraumes zur Abgabe von Kupfer-Ionen ausges- taltet. Vorzugsweise wird dieser Teil der Oberflächen von einer Legierung umfassend Rupfer und Niekel gestaltet.For this purpose, at least a part of the surfaces of the useful space is designed for the emission of copper ions. Preferably, this part of the surfaces is made of an alloy comprising pluck and nails.
Weitere bevorzugte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der nun folgenden Beschreibung anhand von Fig. 1, die einen Schnitt durch einen Klimaschrank zeigt.Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and from the following description with reference to FIG. 1, which shows a section through a climatic chamber.
Die desinfizierende und keimtötende Wirkung von UV-Strahlung sowie deren Einsatz zum Beispiel in Raumklimaanlagen ist seit langem bekannt. Die von den UV- Strahlern erzeugte Verlustwärme ist für die üblichen technischen Anwendungen ohne oder von geringerer Bedeu- tung, nicht jedoch für die erfindungsgemässen Klima- schränke, deren Temperatur- und Feuchte-Haushalt empfindlich gestört würde.The disinfecting and germicidal effect of UV radiation and their use, for example in room air conditioners has long been known. The heat loss generated by the UV lamps is for the usual technical applications without or of lesser importance but not for the inventive air conditioning cabinets, the temperature and humidity household would be disturbed sensitive.
In der hier beschriebenen Vorrichtung wird nun diese Verlustwärme durch ein eigenes Fluid abgeführt .In the device described here, this heat loss is now dissipated by a separate fluid.
Fig. 1 zeigt einen schematischen, vertikalen Schnitt durch einen Klimaschrank 48. Er besitzt einen Nutsraum 20, in welchem Einbauten 25 vorgesehen sind. Dabei kann es sich beispielsweise um einen oder mehrere Lagerschächte zur Aufnahme von mehreren Laborproben übereinander handeln. Weiter kann im Nutzraum 20 z.B. eine Transportvorrichtung zur Manipulation der in den Einbauten 25 gelagerten Laborproben vorgesehen sein. Eine Be- nutzertüre bestehend aus Aussentüre 27 und Innentüre 26 erlaubt den manuellen Zugriff auf den Nutzraum. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann eine automatisierte Türe für einen Zugriff mittels Roboter vorgesehen sein. Ein Beispiel für ein entsprechendes Gerät ist z.B. in US 6 478 524 beschrieben.Fig. 1 shows a schematic, vertical section through a climatic cabinet 48. He has a Nutsraum 20, in which fittings 25 are provided. This may be, for example, one or more storage shafts for receiving several laboratory samples on top of each other. Further, in the work space 20, e.g. a transport device for manipulating the stored in the internals 25 laboratory samples may be provided. A user door consisting of outside door 27 and inside door 26 allows manual access to the utility room. Additionally or alternatively, an automated door may be provided for access by robot. An example of a corresponding device is e.g. in US Pat. No. 6,478,524.
Im Klimasσhrank 48 ist weiter ein Teilraum 40 angeordnet, durch welchen mit einem Ventilator 42 Luft vom restlichen Mutsraum zirkuliert. In der vorliegenden Ausführung ist der Teilraum 40 vertikal angeordnet, be- sitst eine untere Lufteintrittsöffmmg 44 sowie eine obere Luftaustrittsöffnung im- Bereich des Ventilators 42.In Klimasσhrank 48 a subspace 40 is further arranged, through which circulates air with a fan 42 from the rest of Mutsraum. In the present embodiment, the subspace 40 is arranged vertically, a lower air inlet opening 44 and an upper air outlet opening in the area of the fan 42 suit.
Für einen Klimaschrank wichtige Merkmale, die nicht Gegenstand dieser Erfindung sind, wie zum Beispiel Mess- und Stellglieder für Temperatur und Luftfeuchte im Nutzraum, werden weggelassen. Es ist jedoch wohlverstanden, dass diese Regelgrössen für einen Klimaschrank wichtig sind. Die hier beschriebene Vorrichtung verbessert bsw. vereinfacht die Regelung dieser Grössen.For a climate chamber important features that are not the subject of this invention, such as measuring and control elements for temperature and humidity in the Nutzraum are omitted. However, it is well understood that these control variables are important for a climatic chamber. The device described here improves BSW. simplifies the regulation of these quantities.
Der Klimaschrank beaitst Mittel; die darauf gerichtet sind, dass aufallig in den Nutsraum 20 gelangte Fremdkeime, die noch luftgetragen sind, abgefangen und abgetötet werden. Die geschweiften Pfeile 22 sollen die Luftbewegung innerhalb des Nutzraumes 20 einschliesslich des Teilraums 40 andeuten.The climatic chamber is using funds; which are directed to the fact that all in the Nutsraum 20 foreign germs that are still airborne, are intercepted and killed. The curly arrows 22 are the Indicate air movement within the usable space 20 including the subspace 40.
Die Innenluftfόrderung wird, wie erwähnt, durch einen Ventilator 42 erzwungen, der an einem Ende des Teilraums 40 sitzt. Die Lufteintrittsöffnung 44 am anderen Ende des Teilraums 40 und auch die Luftaustritts- Öffnung am Ventilator 42 sind vergittert bzw. mit Labyrinthen versehen, so dass kein direktes Licht aus dem Lumen des Teilraumes in das übrige Lumen des Nutzraumes gelangen kann.The internal air delivery is, as mentioned, forced by a fan 42, which sits at one end of the subspace 40. The air inlet opening 44 at the other end of the subspace 40 and the air outlet opening on the fan 42 are barred or provided with labyrinths, so that no direct light from the lumen of the subspace can get into the rest of the lumen of the work space.
Im Inneren des Teilraumes 40 befindet sich ein Rohr 8 aus Quarzglas (oder eine andere, für UV-Licht mindestens teilweise durchlässige Kammer) , dessen inneres Lumen keine fluide Verbindung mit den Lumina 20 bzw. 40 aufweist und von diesen gasdicht abgetrennt ist. Durch das Rohr 8 wird eine Aussenluftströmung 41 mittels Ventilator 39 zwischen Vorluftöffnung 38 und Abluftöffnung 29 erzwungen. Diese Luftströmung 41 dient der Kühlung eines geeigneten UV-Strahlers, welcher konzentrisch im Quarzrohr 8 sitzt.Inside the subspace 40 is a tube 8 made of quartz glass (or another, for UV light at least partially permeable chamber), the inner lumen has no fluid communication with the lumens 20 and 40 and is separated from these gas-tight. Through the pipe 8, an outside air flow 41 is forced by means of fan 39 between the pre-air opening 38 and the exhaust opening 29. This air flow 41 serves to cool a suitable UV emitter, which sits concentrically in the quartz tube 8.
Vermöge dieser Anordnung werden die Luftströme 22 und 41 vollständig entkoppelt und damit auch der Energieaustausch zwischen den Lumina von 8 und von 40 weitgehend, insbesondere auch wegen des sehr schwachen Wärmeleitvermögens des Quarzglases von 8. Die elektrische Verlustwärme des UV-Strahlers 21 kann fast vollständig mit der Luftströmung 41 abgeführt werden, bis auf einen Rest, der von der Temperaturkontrolle des Klimaschrankes aufgefangen wird.By virtue of this arrangement, the air streams 22 and 41 are completely decoupled and thus the energy exchange between the lumens of 8 and 40 largely, especially because of the very weak thermal conductivity of the quartz glass of 8. The electrical heat loss of the UV lamp 21 can almost completely with the air flow 41 are discharged, except for a rest, which is caught by the temperature control of the climatic chamber.
Auf diese Weise ist der Einsatz von UV- Strahler 21 auch relativ höherer Leistungen als bisher möglich.In this way, the use of UV lamps 21 is also relatively higher power than previously possible.
Die Gläser sowohl des Rohrs 8 als auch des UV-Strahlers 21 haben die gleiche spektrale Lichtdurchlässigkeit für die charakteristisehen Wellenlängen eines geeigneten UV-Strahlers, insbesondere 254nm, nicht jedoch für die ozonogene UV-Strahlung, so dass die Luft im Teil- raum 40 von keimtötender, nicht aber ozonogener Strahlung beaufschlagt wird.The glasses of both the tube 8 and the UV emitter 21 have the same spectral transmittance for the characteristic wavelengths of a suitable UV emitter, in particular 254 nm, but not for the ozonogenic UV radiation, so that the air in the partial room 40 is acted upon by germicidal but not ozonogenic radiation.
Die Teilraumwand 47 trägt vorzugsweise auf dem UV-Strahler 21 augewandten Seite Querstege 45, welche eine Verwirbelung der Strömung 22 bewirken, derart, dass luftgetragene Keime auf den inneren UV-strahlerseitigen Oberflächen des Teilraumess 40 mit grosser Wahrscheinlichkeit haften bleiben.The partial space wall 47 preferably bears transverse webs 45 on the side facing the UV emitter 21, which effect a swirling of the flow 22, such that airborne germs on the inner UV emitter surfaces of the partial space 40 are liable to adhere with great probability.
Mindestens ein Teil oder Oberflächen des Teilraums 40 sind vorzugsweise mit Titandioxid, insbesondere Titanoxid-Partikeln 46, beschichtet. Es ist bekannt, dass Titandioxid-Partikel eine starke katalytische Wirkung besitzen, welche unter Einstrahlung von UV-Licht, insbesondere in Verbindung mit der hohen Luftfeuchte in der strömenden Luft 22, Bakterien vielfältiger Spezies abtötet.At least a part or surfaces of the subspace 40 are preferably coated with titanium dioxide, in particular titanium oxide particles 46. It is known that titanium dioxide particles have a strong catalytic effect, which kills bacteria of diverse species under the irradiation of UV light, in particular in conjunction with the high humidity in the flowing air 22.
Die Wahrscheinlichkeit, einen freien luftgetragenen Fremdkeim mit einem oder mehreren UV- Lichtquanten vernichtend zu treffen (bei gleichzeitiger Schonung des Lagergutes), ist um Grössenordnungen kleiner, also vernachlässigbar, als die eines auf einer Wand akkommodierten Fremdkeimes.The probability of destroying a free air-borne foreign germ with one or more UV light quanta (while at the same time protecting the stored material) is smaller by orders of magnitude, that is negligible, than that of a foreign germ accommodated on a wall.
Die soweit beschriebene Fremdkeimvernich- tungsstrategie stellt also u.a. darauf ab, die zunächst luftgetragenen eingeschleppten Premdkeime so schnell wie möglich an Flächen zu fixieren, welche von UV-Licht beaufschlagt werden.The foreign nucleation strategy described so far thus provides i.a. to fix the initially airborne introduced Premdkeime as quickly as possible to surfaces that are acted upon by UV light.
Ein Teil der eingeschleppten Premdkeime wird aber auch ausserhalb der UV-bestrahlten Areale akkomodie- ren, insbesondere auch in der Nahe der Nutzkeime, welche per intentionem keiner UV-Strahlung ausgesetzt werden dürfen. Hier muss eine andere Strategie verfolget werden.However, part of the introduced premi-germs will also be accommodated outside the UV-irradiated areas, especially near the beneficial germs, which may not be exposed to UV radiation by intention. Here another strategy must be pursued.
Eine weitere notwendige Voraussetzung für das Wachstum der Fremdkeime ist ihre Einbettung in Wasser. Es ist aber bekannt, dass Kupfer-Ionen (Cu-Ionen) auf Mikroorganismen wie Viren, Bakterien, Pilze etc. eine abtötende oder zumindest wachstumshemmende Wirkung haben. Umge- kehrt sind Mikroorganismen praktisch unbekannt, die gegen Cu-Ionen resistent sind.Another necessary condition for the growth of foreign germs is their embedding in water. However, it is known that copper ions (Cu ions) on microorganisms such as viruses, bacteria, fungi, etc. have a killing or at least growth-inhibiting effect. vice On the other hand, microorganisms that are resistant to Cu ions are virtually unknown.
Die erste Beschreibung dieses sogenannten oligodynamischen Effektes findet sich. 1893 in der Origi- nalarbeit von K. W. Nägeli in: Über oligodynamische Er- scheinungen in lebenden Zellen. Neue Denkschr. Allgemein. Schweiz. Gesellsch. Ges. Näturwaiss. Bd XXXlII Abt 1. Ue- bar die exakten Ursachen des antimikrobiellen Wirkungsme- chanismus herrscht auch heute noch Unklarheit.The first description of this so-called oligodynamic effect is found. In the original work of K. W. Nägeli in 1893: On oligodynamic phenomena in living cells. New Denkschr. Generally. Switzerland. Gesellsch. Ges. Näturwaiss. Bd XXXII Dept. 1. Even today, the exact causes of the antimicrobial mechanism of action are still unclear.
Eine wahrscheinliche Erklärung besteht in der Störung bzw. Blockade der Redox-Systeme in den Cytochrom- Komplexen der mitochondrialen Atmungskette der Mikroorga- nismen durch Cu-Ionen in der Zellflüssigkeit (siehe E. Strasburger, Lehrbuch der Botanik, 35. Auflage, 2002, 3. 321) . Die Cu-Ionen greifen die genannten ionischen Redox- paara durch Elektronenabfang unmittelbar an. Der energie- liefernde Elektronentransport in der Atmungskette als zentraler Stoffwechselfunktion kommt zum Erliegen.A probable explanation is the disruption or blockage of the redox systems in the cytochrome complexes of the mitochondrial respiratory chain of the microorganisms by Cu ions in the cell fluid (see E. Strasburger, Textbook of botany, 35th edition, 2002, 3 321). The Cu ions directly attack the mentioned ionic redox couple by electron scavenging. The energy-supplying electron transport in the respiratory chain as a central metabolic function comes to a standstill.
Wichtig ist, dass die bierbei entstehenden neutralen Cu-Atome im Zellwasser durch Solvatation wieder ionisiert werden. Die „verbrauchten" Cu-Ionen werden also regeneriert und stehen somit ständig für die Blockade der Atmungskette zur Verfügung.It is important that the beer-forming neutral Cu atoms in the cell water are re-ionized by solvation. The "spent" Cu ions are thus regenerated and are thus constantly available for the blockade of the respiratory chain.
In Bezug auf die gewünschte Behinderung oder Abtötung von auf Innenflächen von Nutzräuinen akkotmodier- ten Fremdkeimen , ergibt sich die Situation, dass, sobald im Nutzraum eine Stelle mit kondensiertem Wasser vorhan- den ist, gleichzeitig eine Bedingung für Keimvernichtung gegeben ist, sofern das kondensierte Wasser mit einer Cu- Ionen liefernden Fläche verbunden ist. In dieser situati- on sind beide Bedingungen logisch streng verknüpft: Keim- wachstum ist ausgeschlossen. Darüber hinaus können be- reits vorhandene, zum Beispiel in einem Nährmedium einge- schleppte Keime, vernichtet werden.With regard to the desired obstruction or killing of foreign germs which are akkotodiert on the inner surfaces of Nutzräuinen, there is the situation that, as soon as in the work space a point with condensed water is present, there is a condition for germination, if the condensed water is connected to a Cu ion supplying surface. In this situation both conditions are logically strictly linked: germ growth is excluded. In addition, any germs already introduced, for example in a nutrient medium, can be destroyed.
Cu-Ionen liefernde Oberflächen in Nutzräumen von Klimaschränken sind an sich seit langem bekannt. Die- se Technik hat sich aber nicht durchgesetzt, weil Rein- kupferoberflächen, gegenüber den wechselnden atmosphärischen Bedingungen innerhalb der Mutzräume unbeständig sind und nach mehr oder weniger langen Zeiträumen passi- viert werden; in dem Sinne, dass sie kaum oder gar keine Cu-Ionen mehr in ein wässriges Medium abgeben können. So sind zum Beispiel eine geschlossene Kupfersulfid- Oberfläche überhaupt nicht, eine geschlossene Kupfer (II)- oxid-Oberflache fast nicht in der Lage, Cu-Ionen zu bilden.Cu-ion supplying surfaces in the utility rooms of climatic cabinets are known per se for a long time. However, this technique has not prevailed because copper surfaces, are unstable to the changing atmospheric conditions within the mining areas and are passivated after more or less long periods of time ; in the sense that they can donate little or no more Cu ions in an aqueous medium. For example, a closed copper sulfide surface is not at all, a closed copper (II) oxide surface is almost unable to form Cu ions.
Deshalb wird nun vorgeschlagen, mindestens einen Teil der Oberflächen im Nutzraum 20, vorzugsweise alle Objekte des Nutzraumes 20 einschliesslich seiner Innenwände 24 und 47, seiner Einbauten 25 und 45 und aller weiteren Objekte im mit den Nutzkeimen gemeinsam geteilten Gasraum mit Oberflächen zu versehen, welche Cu-Ionen in ein wäsariges Medium dauerhaft abgeben können. Insbesondere jene Oberflächen, welche mit den Nutzkeimen gemeinsam den Gasraum teilen, sollten Kupfer-Ionen abgeben können.Therefore, it is now proposed to provide at least a portion of the surfaces in the work space 20, preferably all objects of the work space 20 including its inner walls 24 and 47, its internals 25 and 45 and all other objects in the common with the Nutzkeimen gas space with surfaces which Cu -Ions in a Wäsariges medium permanently can deliver. In particular, those surfaces which share the gas space together with the useful germs should be able to release copper ions.
Insbesondere können auch die Lagerschächte zur Aufnahme der Laborproben mit Kupfer-lonene abgebenden Oberflächen ausgestaltet sein bzw. mindestens teilweise aus einer Kupfer-Nickel-Legierung bestehen.In particular, the storage shafts for receiving the laboratory samples with copper-ion emitting surfaces may be configured or consist at least partially of a copper-nickel alloy.
Die genannten Oberflächen können nun massiv oder nur oberflächlich aus Cu-Ionen liefernden Materialien bestehen. Die Materialien müssen so gewählt werden, dass die Oberflächen einerseits beständig sind, andererseits in ausreichender Menge Cu-Ionen abzugeben vermögen. Es muss also ein Kompromiss zwischen Cu-Ionen-Aktivität und Oberflächenpassivität gefunden werden.The surfaces mentioned can now be solid or only superficially made of Cu-ion supplying materials. The materials must be chosen so that on the one hand the surfaces are stable, on the other hand they are able to release Cu ions in sufficient quantities. So a compromise between Cu-ion activity and surface passivity has to be found.
Vorzugsweise sind die genannten Objekte bzw. die Substrate der Oberflächen aus einer Legierung umfassend Kupfer und Nickel, insbesondere einer Kupfer-Nickel- Legierung hergestellt, mit einem Nickel-Anteil zwischen 10% und 30%. Entsprechend sollte der Kupferanteil mindestens 70, höchstens jedoch 90% betragen. Ein Objekt aus diesem Material überzieht sich von selbst an Normalatτno- aphäre oder nach chemischer Behandlung mit einer Nickel- hydroxid-Schicht , welche eine passivierende Wirkung auf die Oberfläche ausübt einerseits und andererseits noch ausreichend viele Cu-Ionen aus tiefer liegenden Schichten abliefert. Das Konzentrationsintervall von 10% bis 30% Nickel ergibt das Optimum in Bezug auf den angestrebten oben genannten Kompromiss.Preferably, the said objects or the substrates of the surfaces are made of an alloy comprising copper and nickel, in particular a copper-nickel alloy, with a nickel content of between 10% and 30%. Accordingly, the copper content should be at least 70, but not more than 90%. An object made of this material automatically overlaps normality. aphäre or after chemical treatment with a nickel hydroxide layer, which exerts a passivating effect on the surface on the one hand and on the other hand still enough Cu ions from deeper layers delivers. The concentration interval of 10% to 30% nickel gives the optimum in terms of the desired compromise mentioned above.
In einer weiteren Ausführungsklasse wird er- findungsgemäss vorgeschlagen, die Objekte im Nutzraum nur mit einer Cu-Ionen liefernden und doch langzeitstabilen Oberfläche zu versehen. Es ist insbesondere vorteilhaft, Objekte mit grossen Volumen, zum Beispiel Träger, Grundgestelle etc., aus Gewichtsgründen, aus Aluminium zu fertigen und dann die Oberfläche so zu behandeln, dass sie zur Abgabe von Kupfer in der Lage ist, insbesondere durch geeignete Beschichtung.In a further embodiment, it is proposed according to the invention to provide the objects in the work space only with a Cu-ion-supplying and yet long-term stable surface. It is particularly advantageous to manufacture objects with large volumes, for example supports, base frames etc., for reasons of weight, of aluminum and then to treat the surface in such a way that it is capable of dispensing copper, in particular by means of a suitable coating.
Hierzu können die aus Aluminium gefertigten Objekte zunächst mit konventionellen anodischen Oxidier- verfahren behandelt und anechliessend die konventionell erzeugten Oxidschichten mittels Kupfersalzlösung unter Anwendung von Wechselstrom mit Kupfer durchsetzt werden Generell sollten Objekte aus Aluminium bzw. Aluminium-Legierungen im Nutzraum, wie z.B. Teile der Einbauten 25, auf ihrer Oberfläche mit einer Kupfer enthaltenden Schicht versehen sein.For this purpose, the objects made of aluminum can first be treated by conventional anodic oxidation processes and subsequently the conventionally produced oxide layers can be penetrated by means of copper salt solution using alternating current with copper. In general, objects made of aluminum or aluminum alloys in the work space, such as e.g. Parts of the internals 25, be provided on its surface with a copper-containing layer.
Die Erfindung betrifft auch das oben beschriebene Verfahren zur Herstellung dieser Objekte. The invention also relates to the method described above for producing these objects.

Claims

Ansprüche claims
1. Einrichtung mit Nutsraum (20) zur kontrollierten Aufbewahrung und/oder Präparation biologischer Proben und/oder Güter, insbesondere Klimaschrank, dadurch gekennzeichnet, dass der Nutzraum, nach der Aufnahme von Proben und während deren Anwesenheit im Nutzraum durch die unmittelbare oder mittelbare Wirkung eines in einem Teilräum. (40) angebrachten UV-Strahlers entkeimbar ist.1. A device with Nutsraum (20) for the controlled storage and / or preparation of biological samples and / or goods, in particular climatic chamber, characterized in that the useful space, after the inclusion of samples and during their presence in the work space by the direct or indirect effect of in a partial area. (40) mounted UV emitter is sterilizable.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei der UV- Strahler eine Hg-Niederdrucklampe mit einer Hg-Dampf- o- der Hg-Amalgamdaτrϊpf-Füllung ist, der keimtötende und nicht ozonogene Strahlung aussendet.2. Device according to claim 1, wherein the UV radiator is a Hg low-pressure lamp with a Hg-steam- or Hg-Amalgamdaτrϊpf filling, which emits germicidal and non-ozone radiation.
3. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Nutzkeime im Nutzraum (20) abgeschirmt sind, derart, dass vom UV-Strahler (21) ausgestrahltes Licht nicht zu den Nutzkeimen gelangen kann.3. Device according to one of the preceding claims, wherein the Nutzkeime in the work space (20) are shielded, such that light emitted by the UV lamp (21) light can not reach the Nutzkeimen.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, wobei mindestens ein Ventilator (42) vorgesehen ist, um Luft zwischen dem Teilraum (40) und dem nicht UV-bestrahlten Teil des Nutzraumes (20) su zirkulieren.4. Device according to claim 3, wherein at least one fan (42) is provided to circulate air between the subspace (40) and the non-UV-irradiated portion of the work space (20) su.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, wobei an einer Wand des Teilraumes (40) Mittel zur Verwirbelung einer im Teilraum (40) laufenden Luftströmung angeordnet sind, und insbesondere, dass diese Mittel als Querstege (45) ausgestaltet sind.5. Device according to claim 4, wherein on a wall of the subspace (40) means for swirling in the subspace (40) running air flow are arranged, and in particular that these means are configured as transverse webs (45).
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 o- der 5, wobei mindestens ein Teil der Wand des Teilraumes (40) mit Titanoxid (46) beschichtet ist.6. Device according to one of claims 4 or 5, wherein at least a part of the wall of the subspace (40) with titanium oxide (46) is coated.
7. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der uv-strahler (21) in einer für UV-7. Device according to one of the preceding claims, wherein the uv radiator (21) in a UV for UV
Licht mindestens teilweise durchlässigen Kammer (8) angeordnet ist, deren Inneres gasdicht vom Nutzraum (20) und vom Teilraum (40) abgetrennt ist, wobei der UV-Strahler mit einem sich in der Kammer (8) befindlichen oder durch die Kammer (8) strömenden Fluid kühlbar ist. Light is arranged at least partially permeable chamber (8), the interior of which is separated gas-tight from the useful space (20) and from the subspace (40), wherein the UV emitter with a located in the chamber (8) or through the chamber (8) flowing fluid is coolable.
8. Einrichtung nach Anspruch 7 mit mindestens einem Ventilator (39) zum Durchspülen der Kammer (8) mit Kühlluft, und insbesondere wobei die Kammer (8) eine Vor- luftöffnung (38) und eine Abluftöffnung (29) für Umgebungsluft aufweist.8. Device according to claim 7 with at least one fan (39) for flushing the chamber (8) with cooling air, and in particular wherein the chamber (8) has a pre-air opening (38) and an exhaust air opening (29) for ambient air.
9. Einrichtung, insbesondere Klimaschrank, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit Nutzraum (20) zur kontrollierten Aufbewahrung und/oder Präparation biologischer Proben und/oder Güter, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Oberflächen (24, 47) des Nutzraumes (20)und/oder des Teilraumes (40) zur Abgabe von Kupfer-Ionen ausgestaltet ist.9. Device, in particular climatic chamber, in particular according to one of the preceding claims, with a usable space (20) for the controlled storage and / or preparation of biological samples and / or goods, characterized in that at least a part of the surfaces (24, 47) of the usable space ( 20) and / or the subspace (40) is designed for the release of copper ions.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, wobei die Kupfer-Ionen abgebenden Oberflächen aus einer Legierung umfassend Kupfer und Nickel sind.10. A device according to claim 9, wherein the copper ion donating surfaces are made of an alloy comprising copper and nickel.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, wobei die Legierung zwischen 10% und 30% Nickel und/oder zwischen 70% und 90% Kupfer aufweist und insbesondere dass die Legierung eine Kupfer-Nickel-Legierung ist.11. A device according to claim 10, wherein the alloy comprises between 10% and 30% nickel and / or between 70% and 90% copper and in particular that the alloy is a copper-nickel alloy.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei auf der Legierung eine Nickelhydroxid- Schicht angeordnet ist.12. Device according to one of claims 9 or 10, wherein a nickel hydroxide layer is disposed on the alloy.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei mindestens ein Teil der Oberflächen mit einer Kupfer-Ionen abgebenden Beschichtung beschichtet ist.13. Device according to one of claims 9 to 12, wherein at least a part of the surfaces is coated with a copper ion donating coating.
14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei im Wesentlichen alle Oberflächen (24, 47) des Nutzraums (20) und/oder des Teilraumes (40) zur Abgabe von Kupfer-Ionen ausgestaltet sind.14. Device according to one of claims 9 to 13, wherein substantially all surfaces (24, 47) of the useful space (20) and / or the partial space (40) are designed for the release of copper ions.
15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei im Nutzraum (20) mindestens ein Lagerschacht (25) zur Aufnahme von mehreren Laborgütern angeordnet ist, wobei mindestens ein Teil der bberflächen des Lagerschachts (25) zur Abgabe von Kupfer-Ionen ausgestaltet ist und insbesondere dass der Lagersσhacht mindestens teilweise aus einer Kupfer und Nickel enthaltenden Legierung besteht. 15. Device according to one of claims 9 to 14, wherein in the work space (20) at least one storage shaft (25) for receiving a plurality of laboratory equipment is arranged, wherein at least a part of the surfaces of the bearing shaft (25) is designed for the discharge of copper ions and in particular that the storage structure at least partially consists of an alloy containing copper and nickel.
16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei im Nutzraum (20) mindestens ein Objekt aus Aluminium oder einer Aluminium-Legierung angeordnet ist, dessen Oberfläche mit einer Kupfer enthaltenden Schicht versehen ist.16. Device according to one of claims 9 to 15, wherein in the work space (20) at least one object made of aluminum or an aluminum alloy is arranged, whose surface is provided with a copper-containing layer.
17. Einrichtung nach Anspruch 16, wobei die Oberfläche des Objekts oxidisch behandelt ist und anschleissend mit Kupfersulfat behandelt ist. 17. Device according to claim 16, wherein the surface of the object is treated with oxide and is subsequently treated with copper sulphate.
18. Verfahren zum Herstellen einer18. Method for producing a
Einrichtung mit einem Objekt gemäss Anspruch 16, wobei die Oberfläche oxidiert wird und anschliessend mittels Kupfersalzlösung unter Anwendung von Wechselstrom mit Kupfer durchsetzt wird. Device with an object according to claim 16, wherein the surface is oxidized and then interspersed with copper salt solution using alternating current with copper.
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